CN103447791B - 基于机械对准的码盘贴装装置及贴装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于机械对准的码盘贴装装置及贴装方法，该装置包括设置在工作台上的传感器调节装置和码盘校正装置，传感器调节装置包括位移传感器、XY向水平微动台、直线导轨、梯形丝杠和旋转手柄，直线导轨与工作台连接，XY向水平微动台与直线导轨连接，其上设置位移传感器，旋转手柄设置在直线导轨顶端通过梯形丝杠与XY向水平微动台连接；码盘校正装置包括码盘紧固螺帽、上顶尖、立柱、立柱滑块、旋转芯轴和下顶尖、立柱设置在工作台上，立柱滑块与立柱连接，上顶尖设置在立柱滑块上，下顶尖设置在工作台上，旋转芯轴与下顶尖连接且位于上顶尖下方，码盘紧固螺帽与旋转芯轴螺接连接。本发明具有贴装精度高、结构简单、操作方便的优点。

Description

基于机械对准的码盘贴装装置及贴装方法
技术领域
本发明涉及一种码盘贴装装置，具体地，涉及一种基于机械对准的码盘贴装装置及贴装方法。
背景技术
传统的机电设计中，编码器等传感器件通常作为独立的部件，与机械系统的其他部件一般采用轴毂配合的方式联结在一起。从精密设计的角度来讲，这种联结方式产生的安装误差往往成为影响机械系统的重要因素。
在面向精密装备的机电一体化集成设计中，常要求码盘等传感器件能够和机械部分高度集成，从而提高精度，节省空间和重量。在这种应用条件下，一种方法是直接将码盘贴装于传动旋转轴或与传动旋转轴同轴固联的码盘联结轴上。对于精密装备而言，依靠经验的人工安装方式效率低下，也很难保证安装的精度和一致性。因此，需要设计合理简便的装置，使得作为传感器件的光电码盘的贴装即可以保证安装精度，又要具有简单、易维护和高效的特点。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于机械对准的码盘贴装装置及贴装方法，本发明以码盘外圆作为基准的码盘的贴装要求，采用激光位移传感器校正码盘的位置，有效保证贴装精度。
根据本发明的一个方面，提供一种基于机械对准的码盘贴装装置，包括传感器调节装置和码盘校正装置，传感器调节装置和码盘校正装置设置在工作台上，传感器调节装置包括：位移传感器、XY向水平微动台、直线导轨、梯形丝杠和旋转手柄，直线导轨的一端与工作台连接，XY向水平微动台与直线导轨连接，位移传感器设置在XY向水平微动台上，旋转手柄设置在直线导轨的另一端且通过梯形丝杠与XY向水平微动台连接；码盘校正装置包括：码盘紧固螺帽、上顶尖、立柱、立柱滑块、旋转芯轴和下顶尖、立柱设置在工作台上，立柱滑块与立柱连接，上顶尖设置在立柱滑块上，下顶尖设置在工作台上，旋转芯轴与下顶尖连接且位于上顶尖下方，用以连接码盘连接轴和码盘，码盘紧固螺帽与旋转芯轴螺接连接，用以锁紧码盘。
优选地，立柱滑块内部设置有配重和锁紧装置。
优选地，位移传感器为激光位移传感器，立柱和立柱滑块均采用大理石制成。
根据本发明的一个方面，提供一种基于机械对准的码盘贴装方法，包括以下步骤：
步骤一：贴装前，将码盘连接轴与旋转芯轴配合，并将码盘套在码盘连接轴上，微紧码盘紧固螺帽，确定码盘的位置；
步骤二：通过旋转旋转手柄带动XY向水平微动台移动，调整位移传感器的空间位置，使位移传感器和码盘的距离在位移传感器的测量范围之内；
步骤三：松开码盘紧固螺帽，卸下码盘，在码盘连接轴上均匀地涂敷结构胶，然后将码盘轻压在码盘连接轴上，微紧码盘紧固螺帽；
步骤四：进行码盘位置的微调，旋转芯轴，根据位置传感器的读数，不断调整码盘的偏心量，直至偏心量满足预定的要求，锁紧码盘紧固螺帽，保持整个系统静止直至结构胶完全固化。
本发明的整个调整时间短于结构胶的活性时间，通常，一般的结构胶活性时间大致在十几分钟至半小时，完全可以满足上述调整在时间上的要求。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明针对以码盘外圆作为基准的码盘的贴装要求，提供了一种基于机械对准的码盘贴装装置。贴装时，以码盘外圆作为机械基准，将传动旋转轴装夹于顶尖式立柱之间，使之可以自由回转。在贴装结构胶的活性时间之内，使用激光位移传感器校正码盘的位置，以使码盘码道中心与传动旋转轴轴线的间距在允许误差之内。激光位移传感器具有非常高的精度，可以保证所要求的贴装精度；同时，贴装装置构成简单，容易实现，操作方便。因此，与现有技术相比，本发明具有码盘贴装精度高、结构简单、操作方便的优点。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明基于机械对准的码盘贴装装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的码盘贴装示意图；
图中：1为激光位移传感器，2为光电码盘，3为码盘紧固螺帽，4为上顶尖，5为大理石立柱，6为大理石立柱滑块，7为旋转芯轴，8为下顶尖，9为XY向水平微动台，10为直线导轨，11为梯形丝杠，12为旋转手柄，13为码盘连接轴，14为工作台。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
请同时参阅图1至图2，一种基于机械对准的码盘贴装装置，包括传感器调节装置和码盘校正装置，传感器调节装置和码盘校正装置设置在工作台14上。传感器调节装置用以实现激光位移传感器空间位置的调节，其包括：位移传感器1、XY向水平微动台9、直线导轨10、梯形丝杠11和旋转手柄12，直线导轨10的一端与工作台14连接，XY向水平微动台9与直线导轨10连接，位移传感器1设置在XY向水平微动台9上，旋转手柄12设置在直线导轨10的另一端且通过梯形丝杠11与XY向水平微动台9连接。码盘校正装置为一套可以自由旋转的轴系，用于实现贴装时码盘2位置的校正，其包括：码盘紧固螺帽3、上顶尖4、立柱5、立柱滑块6、旋转芯轴7和下顶尖8、立柱5设置在工作台14上，立柱滑块6与立柱5连接，其可以在立柱5上沿着Z向上下移动，且立柱滑块6内部设置有配重和锁紧装置可以悬停并保持在立柱5的任意高度处。上顶尖4设置在立柱滑块6上，下顶尖8设置在工作台14上，旋转芯轴7与下顶尖8连接且位于上顶尖4下方，用以连接码盘连接轴13和码盘2，上顶尖4和下顶尖8在顶住旋转芯轴7两端中心孔的同时，可以使得旋转芯轴7沿Z向的自由旋转。码盘紧固螺帽3与旋转芯轴7螺接连接，用以锁紧码盘2。
具体地，位移传感器1为激光位移传感器，立柱5和立柱滑块6均采用大理石制成。
基于上述的基于机械对准的码盘贴装装置，本发明还提供一种基于机械对准的码盘贴装方法，包括以下步骤：
步骤一：贴装前，将码盘连接轴与旋转芯轴配合，并将码盘套在码盘连接轴上，微紧码盘紧固螺帽，确定码盘的位置。
开始贴装前，将码盘连接轴13通过直口与芯轴7配合，并将码盘2套在码盘连接轴13上，微紧码盘紧固螺帽3，以避免码盘2晃动，这时码盘2的位置完全确定。
步骤二：通过旋转旋转手柄带动XY向水平微动台移动，调整位移传感器的空间位置，使位移传感器和码盘的距离在位移传感器的测量范围之内。
步骤三：松开码盘紧固螺帽，卸下码盘，在码盘连接轴上均匀地涂敷结构胶，然后将码盘轻压在码盘连接轴上，微紧码盘紧固螺帽；
步骤四：进行码盘位置的微调，旋转芯轴，根据位置传感器的读数，不断调整码盘的偏心量，直至偏心量满足预定的要求，锁紧码盘紧固螺帽，保持整个系统静止直至结构胶完全固化。
本发明的整个调整时间短于结构胶的活性时间，通常，一般的结构胶活性时间大致在十几分钟至半小时，完全可以满足上述调整在时间上的要求。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种基于机械对准的码盘贴装装置，包括传感器调节装置和码盘校正装置，所述传感器调节装置和码盘校正装置设置在工作台上，其特征在于，所述传感器调节装置包括：位移传感器、XY向水平微动台、直线导轨、梯形丝杠和旋转手柄，所述直线导轨的一端与所述工作台连接，所述XY向水平微动台与所述直线导轨连接，所述位移传感器设置在所述XY向水平微动台上，所述旋转手柄设置在所述直线导轨的另一端且通过所述梯形丝杠与所述XY向水平微动台连接；所述码盘校正装置包括：码盘紧固螺帽、上顶尖、立柱、立柱滑块、旋转芯轴和下顶尖、所述立柱设置在所述工作台上，所述立柱滑块与所述立柱连接，所述上顶尖设置在所述立柱滑块上，所述下顶尖设置在所述工作台上，所述旋转芯轴与所述下顶尖连接且位于所述上顶尖下方，用以连接码盘连接轴和码盘，所述码盘紧固螺帽与所述旋转芯轴螺接连接，用以锁紧码盘。
2.根据权利要求1所述的基于机械对准的码盘贴装装置，其特征在于，所述立柱滑块内部设置有配重和锁紧装置。
3.根据权利要求1所述的基于机械对准的码盘贴装装置，其特征在于，所述位移传感器为激光位移传感器。
4.根据权利要求1所述的基于机械对准的码盘贴装装置，其特征在于，所述立柱和立柱滑块均采用大理石制成。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述的基于机械对准的码盘贴装装置进行码盘贴装的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：贴装前，将码盘连接轴与旋转芯轴配合，并将码盘套在码盘连接轴上，微紧码盘紧固螺帽，确定码盘的位置；
步骤二：通过旋转旋转手柄带动XY向水平微动台移动，调整位移传感器的空间位置，使位移传感器和码盘的距离在位移传感器的测量范围之内；
步骤三：松开码盘紧固螺帽，卸下码盘，在码盘连接轴上均匀地涂敷结构胶，然后将码盘轻压在码盘连接轴上，微紧码盘紧固螺帽；
步骤四：进行码盘位置的微调，旋转芯轴，根据位移传感器的读数，不断调整码盘的偏心量，直至偏心量满足预定的要求，锁紧码盘紧固螺帽，保持整个系统静止直至结构胶完全固化。
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